高速地面交通的現(xiàn)狀發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)匯報_第1頁
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文檔簡介

高速地面交通沈志云西南交通大學(xué)牽引動力國家重點實驗室教授沈志云西南交通大學(xué)牽引動力國家重點實驗室高速地面交通HIGH-SPEEDGROUNDTRANSPORTATIONHSGT沈志云西南交通大學(xué)牽引動力國家重點實驗室立足科學(xué)發(fā)展,著力自主創(chuàng)新十六屆五中全會公報:

立足科學(xué)發(fā)展,著力自主創(chuàng)新,完善體制機制,促進社會和諧,開創(chuàng)中國特色社會主義新局面。知識瘋狂增長的時代:2020年人類總知識的90%將來自今后15年的創(chuàng)新,到今天為止人類所獲得的全部知識將只占10%。建立創(chuàng)新型國家,提升競爭能力:資源型國家技術(shù)依賴型國家創(chuàng)新型國家━━科技貢獻率≥70%,我國目前為38%

科技投入占GDP≥4%,我國目前為1.5%創(chuàng)新類型:1

原創(chuàng)性創(chuàng)新:科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明2系統(tǒng)集成性創(chuàng)新:新產(chǎn)品開發(fā)

3引進消化再創(chuàng)新:日本━1:5.7;韓國━1:7.2;我國━1:0.08體制機制:企業(yè)為主,產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。交通運輸工程迅猛發(fā)展中的支柱產(chǎn)業(yè)公路年投資2000億元,鐵路年投資1000億元。汽車年產(chǎn)量500余萬輛,年銷量600余萬輛。交通及與交通相關(guān)的制造業(yè)總產(chǎn)值占全國GDP40%以上。成長壯大中的一級學(xué)科一級學(xué)科:交通運輸工程二級學(xué)科:交通規(guī)劃與管理道路與鐵道工程交通信息工程與控制載運工具運用工程綜合運輸體系公路運輸━━二級公路,交通量:7500輛/日一級公路,交通量:15000輛/日四車道高速公路,交通量:27500輛/日六車道高速公路,交通量:40000輛/日鐵路運輸━━城市軌道交通:地鐵.輕軌

城際鐵路:區(qū)域城際鐵路、全國城際鐵路

高速鐵路:200∽360km/h

高速磁?。?00∽450km/hHSGT

真空管道:400∽1000km/h水路運輸━海運、河運航空運輸━國內(nèi)、國際管道運輸━油氣、煤水不同交通方式的能耗與污染對比兩種模式的綜合運輸體系:

美國模式

━━汽車+飛機環(huán)保模式━━軌道交通+汽車、飛機發(fā)展軌道交通,構(gòu)建和諧社會城市軌道交通區(qū)域城際軌道交通全國城際軌道交通全國鐵路網(wǎng)高速鐵路高速磁浮列車高速地面交通,HSGT超高速真空管道交通構(gòu)成經(jīng)濟區(qū)交通網(wǎng)的骨架2020年建成:14條新線,8740公里8條客運專線,12000公里13條單線改復(fù)線,50000公里電氣化改造,50000公里營業(yè)總里程:100000公里客運專線:京-哈-大,1860公里青島太原,770公里北京上海,1300公里北京廣州,2230公里徐州蘭州,1400公里南京成都,1900公里杭州長沙,880公里杭州寧波福州廈門深圳,1600公里2020年建成新線14條,8700公里客運專線,1.2萬公里新修復(fù)線,5萬公里電氣化,5萬公里營業(yè)里程,10萬公里01002003004005006007008009001000速度,km/h公路水運城軌區(qū)域城際軌道全國鐵路網(wǎng)高速鐵路高速磁浮高速真空管道交交通(HSETT)高速地面交通((HSGT)軌道交通(RailTransportation)直升飛機支線飛機干線飛機高速地面交通綜合運輸體系(A)高速鐵路的關(guān)關(guān)鍵技術(shù)(一)大功功率驅(qū)動系統(tǒng)(二)提高高曲線通過能力力(三)提高高運動穩(wěn)定性和和運行平穩(wěn)性(四)高速速列車運行信息息化和自動化(五)空氣氣動力學(xué)工程(六)高速速列車試驗技術(shù)術(shù)(一)大功率驅(qū)動動系統(tǒng)列車行車阻力為::F0=a+bV+cV2其中:F0——每噸列車質(zhì)量的阻阻力單位:N/ta——固定阻力系數(shù),取為:11b——機械阻力系數(shù),取為:0.11c——空氣阻力系數(shù),取為:0.0016所需功率隨速度三三次方而增大080160240320400100%80%60%40%20%0%320N/t240N/t160N/t80N/t0N/t行車速度度,V,(km/h)200km/h85%空氣阻力機械阻力固定阻力空氣阻力接近70%空氣阻力所占百分分比每噸列車質(zhì)量所需需要的牽引功率行車速度Km/h比功率kW/t實際參考值601我國貨物列車的實際水平1203我國旅客列車的實際水平1605提速列車達到的水平2109日本0系動車組為11.5kW/t23011日本100系動車組為11kW/t25013德國第一代ICE-2列車為12kW/t27015法國第一代TGV列車為15.4kW/t30018法國第二代TGV列車為17.9kW/t48048法國1989年試驗482.4km/h時為46.43kW/t50052法國1990年試驗515.3km/h時為52kW/t機車牽引(動力集中)動車組(動力分散)動車組實現(xiàn)大功率驅(qū)動的的途徑提高動軸功率增加動軸數(shù)量減輕自重4.使用直線電機牽引引提高動軸功率——改直流牽引電機為為同步或異步交流流牽引電機,實現(xiàn)現(xiàn)交-直-交傳動交—直傳動的局限——自重大,維修困難難。軸功率一般只能到到800kW,最大到1000kW。采用交流牽引電機機——無整流子,可做到到無維修。速度調(diào)節(jié)及控制用用VVVF等調(diào)頻變頻技術(shù),實現(xiàn)交—直—交傳動。軸功率最大可到1250-1800kW。2.增加動軸數(shù)量——由動力集中到動力力分散牽引力還取決于粘粘著重量——因為動軸軸重對軌軌道的動力作用隨隨速度而加劇,故故不能過大:低速可到25t,一般為21-23t,我國第一列高速列列車為19.5t,國際標準:17t。增加動軸數(shù)量比增增加動軸軸重更有有效——走向動力分散,增增加粘著重量,充充分發(fā)揮牽引及動動力制動能力。964年日本設(shè)計的0-系高速列車全為動動軸80年代法國TGV及德國ICE采用動力集中90年代法國和德國都都相繼改為動力分分散。300km/h以上都應(yīng)考慮采用用動力分散減輕自重比功率相同條件下下,自重越小,牽牽引功率越大日本新干線高速列列車的軸重:車輛系列0100300500制造最初年度1964198419901996列車編組M—動車,T—拖車16M12M4T10M6T16M列車定員1285132113231324最大軸重,t16.015.411.311.1平均軸重,t15.114.411.110.9

列車總重,t966.4921.6710.4697.6電機功率,kW185270300285列車總功率,kW11840129601200018240線性電機牽引牽引力=粘著系數(shù)x粘著重量。但粘著系數(shù)隨速度度提高而下降。如:V=100km/h,μ=0.2-0.3V=200km/h,μ=0.1-0.2V=300km/h,μ=0.05-0.1V=400km/h,μ=0.01-0.05故利用輪軌粘著實實現(xiàn)牽引最高速度度不宜超過400km/h,一般取360km/h。不是極限,是最高經(jīng)濟速度。采用線性電機可以以無限制地發(fā)揮牽牽引力——加拿大1987年試驗成功,日本東東京12號地鐵27.8公里采用線性電機機牽引,坡度度可達8%。日本地鐵車輛采用用線性電機牽引可可減小隧道截面節(jié)節(jié)約地鐵投資線性電機原理及應(yīng)應(yīng)用普通電機展開線性電機定子置于軌道上轉(zhuǎn)子置于車輛上(二)提高曲線通通過能力能否通過曲線是限限制速度的瓶頸離心加速度=速度V的平方÷線路曲線半徑R后果:1,限制旅客乘坐舒舒適度離心加速度>0.1g,即超過旅客承受標標準2,限制脫軌安全性離心力加大輪軌橫橫向力Q,可能引起脫軌事故故脫軌系數(shù)為Q與垂向力之比,其值應(yīng)<1.0,標準:0.6獲得高曲線通過能能力的途經(jīng)1.加大線路曲線半徑徑2.設(shè)置超高3.采用徑向轉(zhuǎn)向架4.車體傾擺技術(shù)從固定設(shè)備考慮從移動設(shè)備考慮加大線路曲線半徑徑和設(shè)置超高最小曲線半徑,R的計算:Vk—最大通過速度,單單位為km/hh—軌道外軌超高,以以mm計。R=1500tg?,?為超高角。一般鐵道,h≤110mm;高速鐵道,h≤180mmh欠—未被平衡的離心加加速度,換算成超超高不足度,即欠超高。一般般取70mm,困難取90mm,個別取120mm。11.8=1500÷(9.81×3.62)—單位換算中出現(xiàn)的的系數(shù)。鐵路按最小曲線半半徑的分類分類最小曲線半徑m速度范圍Km/h采用擺式列車技術(shù)后的速度范圍,Km/h一般鐵路(Ⅱ級Ⅲ級鐵路)800-600(最小300,需減速通過)100-80120-100提速鐵路(Ⅰ級鐵路)1000(最小600,需減速通過)120-140160-180準高速鐵路1400-1700160-200200-250高速鐵路2500-4500200-300300-360特高速鐵路6000-10000300-400360-5002.采用徑向轉(zhuǎn)向架沖角自由輪對—能自動回到徑向位位置故具有弱約束輪對對的轉(zhuǎn)向架就是徑向轉(zhuǎn)向架剛性轉(zhuǎn)向架—前輪對以巨大沖角角沖向鋼軌,產(chǎn)生很很大輪軌力徑向轉(zhuǎn)向架—輪對保持徑向位置置沖角為零,輪緣力力為零各輪對以其橫向蠕滑力力平均承受輪軌力,稱為蠕滑滑導(dǎo)向,可大大改善通過曲線線時的輪軌受力狀況。曲線半徑方向3.車體傾擺技術(shù)原理—車體內(nèi)傾,利用重力分量平衡一部部分離心加速度,猶如附附加超高,可改善高速過過曲線時的乘座舒適度。。難點—根據(jù)曲線半徑及列車前進速度,實實時控制車體傾擺的角度度。注意—車體傾擺并不降低輪軌力(系統(tǒng)的外力)。故應(yīng)同時采用徑向向轉(zhuǎn)向架。實施—1,瑞典X-2000已在廣深線運行。。2,我國研制的準高速擺式列車,,將在成渝線運用用。(三)提高運動穩(wěn)穩(wěn)定性和運行平穩(wěn)穩(wěn)性兩個不同的范疇運動穩(wěn)定性—系統(tǒng)的固有屬性,,取決于系統(tǒng)參數(shù)。。運行平穩(wěn)性—系統(tǒng)對外干擾的響響應(yīng),與外干擾的強度密密切相關(guān)。蛇行失穩(wěn)臨界速度度輪對因踏面錐度而而蛇行既是保證正常工作作的最聰明設(shè)計,,又是造成蛇行失穩(wěn)穩(wěn)的原因。線性蛇行失穩(wěn)臨界界速度,VA作為線性系統(tǒng)的運運動不穩(wěn)定性,在無激勵下蛇行運運動加劇的速度非線性蛇行失穩(wěn)臨臨界速度,VB作為線性系統(tǒng)的運運動不穩(wěn)定性,由極限環(huán)的穩(wěn)定性性所決定。V最大運行速度≤VB亞臨界Hopf分叉極限環(huán)幅值極限環(huán)幅值速度速度VAVAVBVB穩(wěn)定穩(wěn)定不穩(wěn)定不穩(wěn)定不穩(wěn)定不穩(wěn)定運行平穩(wěn)性指標動態(tài)響應(yīng)隨速度而而加劇例如:輪軌力但乘坐舒適度不能能降低即加速度響應(yīng)在高高速下應(yīng)保持在常速下的水水平例如:由加速度響響應(yīng)計算的橫向、垂向平穩(wěn)性指標W仍應(yīng)符合規(guī)定的標準準,即:Wx≤2.5;Wy≤2.5故高速車輛必需具具有更好的動力性性能例如:具有更柔軟軟的懸掛特性:二系橫向懸掛剛度度減小到0.15MN/mm,車體與轉(zhuǎn)向架間的的自由間隙加大到到±80mm,一般速度下的車輛輛僅為±20mm。V=250km/hV=200km/hV=160km/hV=120km/hV=80km/hV=40km/h012345678910t(ms)5004003002001000P,(KN)運行平穩(wěn)性和運動動穩(wěn)定性的要求是是矛盾的平穩(wěn)性要求柔性懸懸掛,穩(wěn)定性要求求加大剛度。徑向曲線通過要求求輪對弱彈性定位位,穩(wěn)定性要求加大輪輪對定位剛度。解決矛盾的途經(jīng)::精心設(shè)計,折衷要要求,優(yōu)化懸掛參參數(shù)——受限制;采用可控參數(shù)技術(shù)術(shù),如:1,無源主動控制——抗側(cè)滾扭桿,抗蛇蛇行阻尼,變參數(shù)定位,迫導(dǎo)導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架等2,有源主動控制——車體可控傾擺,二二系橫向主動懸掛,輪對搖頭角角主動控制,流變變阻尼等車體橫向振動的控控制無控制時振幅超過10mm加以控制后可使振幅限制在10mm以內(nèi)半有源主動控制系統(tǒng)有源主動控制系統(tǒng)統(tǒng)(四)高速列車運行行信息化和自動化化COM-CTC-ATC控制系統(tǒng)高速下行車,通常常的道旁色燈信號號無法使用必須采用機車內(nèi)顯顯示的信號一般為為允許的速度,如如日本新干線采用用的COMTRAC-CTC-ATC系統(tǒng)日本新新干線線高速速鐵路路的綜綜合調(diào)調(diào)度所所COMTRAC(Computer-AidedTrafficControl)列車自自動控控制系系統(tǒng)ATCDC-ATC地面稠稠密大大氣層層中高高速運運行的的主要障障礙是是空氣阻阻力和氣動噪噪音序號空氣動力學(xué)問題相關(guān)問題空氣動力學(xué)工程1空氣阻力運行能耗大功率牽引(見前述)2列車風(fēng)站臺人員安全性站臺安全距離3會車壓力波安全性、舒適性線間距4橫風(fēng)下的氣動特性強風(fēng)下運行安全性提高傾覆穩(wěn)定性5隧道內(nèi)壓力的波動車內(nèi)環(huán)境,車體強度車體密封6隧道微氣壓波隧道斷面,形狀大截面隧道7氣動噪聲車內(nèi)及沿線環(huán)境列車隔音,列車降噪8受電弓的氣動特性受電效率及質(zhì)量高速受電弓高速列列車運運行中中頭車車表面面壓力波波分布Cp=P––測點壓壓力,,PaP∞-參考壓壓力,,即未未受擾擾動的的來流靜靜壓力力,Paρ--空氣密密度,,kg/m3V∞-來流風(fēng)風(fēng)速,,m/s橫座標為為沿車車長分分布的測點點縱座標標為無無量剛剛空氣氣動壓系系數(shù)CP:距車底底70mm距軌面面180mm最大會會車壓力波波決定定高速速鐵路線線間距距空氣壓壓力波波造成成車窗窗破裂裂,提提高對對列車車氣密密性的的要求求。最大值值應(yīng)控控制在在1.8~2.2kPa之間凈間距距Y與會車壓力力波的的關(guān)系線間距距=凈間距距+車寬常規(guī)鐵鐵路4.0m德國高高速鐵鐵路4.7m我國京京滬高高速鐵鐵路擬擬選4.7m日本新新干線線4.24.3m法國高高速鐵鐵路4.34.5m高速鐵鐵路對對隧道道的特特殊要要求隧道內(nèi)內(nèi)和隧隧道口口氣壓壓變化化5-11kPa隧道截截面面面積:隧道口口:一般鐵鐵路30m2成喇叭叭型日本新新干線線64m2德國高高速94m2京滬擬擬選100m25-11kPa高速車車輛車車體氣氣密性性標準準車內(nèi)壓力的的變化化——每秒不不大于于200Pa車廂密密封性性能試試驗——車廂密密閉后后加壓壓,觀觀察壓力下下降的的速度度。標準::由400mmH2O降到100mmH2O的時間間不得得少于于50秒日本和和德國國都采采用這一標標準。。車廂內(nèi)內(nèi)≯68dB≯85dB25m1m噪聲標標準隔音降降噪達達到噪噪聲標標準線路試試驗許昌試試驗段段---達到240km/h(1998年6月24日).秦沈客客運專專線試試驗段段---已達292-330km/h(2002年)環(huán)行道道試驗驗鐵道科科學(xué)研研究院院北京京東郊郊環(huán)行行道---1400m半徑,,可作180km/h曲線試試驗,,最高高達到到213km/h。高速機機車車車輛滾滾動振振動試試驗臺臺四方車車輛研研究所所滾動動振動動相分分離的的車輛輛試驗驗臺,,純滾動動試驗驗最高高可達達400km/h,已達392km/h.西南交交大牽牽引動動力實實驗室室于1988-1995年研制制成功功滾動振振動相相結(jié)合合的動動態(tài)模模擬試試驗臺臺,可達達450km/h(六))高高速列列車試試驗新新技術(shù)術(shù)高速列車運運行的動態(tài)態(tài)模擬擬試驗驗國內(nèi)唯唯一具具有運行模模擬功功能的只有有牽引動動力國國家重重點實實驗室室的機車車車輛整整車滾滾動振振動試試驗臺臺特點::非線性性失穩(wěn)穩(wěn)臨界界速度度---國際上上首次次得到到全參數(shù)數(shù)曲線線通過過性能能模擬擬---國內(nèi)外外唯一一具有有此功功能反演軌軌道譜譜---國際上上首次次開發(fā)發(fā)全尺寸寸輪軌軌滾動動接觸觸力學(xué)學(xué)試驗驗---國際開開創(chuàng)性性試驗驗三維多多點可可控加加載疲疲勞試試驗---國內(nèi)唯唯一能能做此此試驗驗為此獲獲得1999年國家家科技技進步步一等等獎機車車車輛整整車滾滾動振振動試試驗臺臺大型試試驗過過程的的總體體控制制技術(shù)術(shù)是國內(nèi)內(nèi)外類類似試試驗臺臺總控控臺上上顯示示監(jiān)視視信號號最多多的創(chuàng)造機機車車車輛線線路運運行的的動態(tài)態(tài)環(huán)境境滾動——模擬前前進速速度,,400-450km/h振動——模擬軌軌道垂垂向橫橫向不不平順順激擾擾滾振振結(jié)結(jié)合合,分分別別激激振振日本高高速鐵鐵路的的發(fā)展展7條新干干線總總長度度達到到:2139.9km日本500系高速速列車車日本700系高速速列車車由中日日本鐵鐵路和和西日日本鐵鐵路共共同研研制,,1999年春投投入使使用,,270-285km/h。日本高高速技技術(shù)360新干線線E9542005/6/24日宣布布:開發(fā)成成功360km/h高速列列車法國高高速鐵鐵路的發(fā)展展動力集集中TGV-PSE,426km,1981TGV-A,284km,1989TGV-R,104km,1994TGV-R,2N,333km,1996動力分分散AGV,360km/h,2002法國TGV-2N高速列列車最高運運行速速度::360km/h。2001年3月在1000km距離間間創(chuàng)造造了長距離離旅行行速度度的世世界紀紀錄::302km/h。德國高高速鐵鐵路的發(fā)展展高速鐵鐵路:漢維線線,1991,327km曼斯線線,1991,105km波法線線,2001,200km高速列列車動力集集中ICE-V,1988,409.6km/hICE-I,1991,280km/hICE-2,1996,300km/h,動力分分散ICE-3,1999,350km/h,4M/4T新輪軌高高速鐵路路2002年8月通車原磁浮計計劃線2000年3月撤消柏林漢堡動力分散散式的ICE-31999年投入運運營并出出口荷蘭蘭第四代ICE正在開發(fā)發(fā)之中俄羅斯高高速鐵路路的發(fā)展展莫斯科—圣彼得堡堡高速干干線和神鷹號高高速列車車俄羅斯神神鷹號高高速列車車在作試試驗運行行(1999年)最高速度度每小時時350公里90年代以來來我國自主主研究開開發(fā)了一一系列用于提速速和高速速鐵路的的動車組140km/h內(nèi)燃動車車組140公里“晉晉龍”號號內(nèi)燃動動車組160公里/小時內(nèi)燃燃動車組組180公里時速速“神州州”號內(nèi)內(nèi)燃動車車組2000年10月18日首次駛駛出北京京站1999年9月戚廠與與浦廠聯(lián)聯(lián)合研制制,10月投入京京津線運運營??偣β?480kW,雙層,二二動十拖拖,定員員1440人,試驗驗速度達達到210.8km/h。180公里“新新曙光””號內(nèi)燃燃動車組組1999年8月戚廠與與浦廠聯(lián)聯(lián)合研制制,10月投入滬滬寧線運運營。總功率5520kW,雙層,二二動九拖拖,定員員1440人,試驗驗速度達達到198km/h。305km/h藍箭號動動力車試試驗到400km/h“大白鯊鯊”交直直傳動電電動車組組1999年5月株電廠廠,長客客廠,四四方廠,,浦鎮(zhèn)廠廠聯(lián)合生生產(chǎn)。廣廣深線運運用。速度200km/h,試驗到223.6km/h。一動六拖拖,軸功功率1000kW,總功率4000kW時速:200公里時速200km/h四動兩拖拖,4800kW,定員424人2001年5月在牽引引動力國國家重點點實驗室室滾動振振動試驗驗臺試驗達到到:350km/h2001年11月在廣深深線試驗驗達:249.5km/h2002年9月在在秦沈線線試驗達達:295km/h國家高技技術(shù)產(chǎn)業(yè)業(yè)化項目目270km/h高速列車車產(chǎn)業(yè)化化由株電,,長春,,四方,,大同四四廠聯(lián)合合研制樣車一律律由牽引引動力國國家重點點實驗室室試驗2002年9月23日全部樣車車通過滾滾動振動動試驗臺臺試驗運行模擬擬試驗:達到350km/h穩(wěn)定性試試驗:達到400km/h2003年在秦沈沈線做線路試驗驗,達到322.8km/h到2005年已試驗驗運行55萬公里,,返廠分分解檢查查,全部部合格現(xiàn)已批準準生產(chǎn)5列,投入入商業(yè)運運營。(B)高速磁浮浮列車按磁力分分:EMS電磁式,,吸力式式EDS電動式,,斥力式式按磁場分分:電磁,用用電動磁磁鐵永磁,用用工業(yè)永永磁體按定子分分:短定子—定子(軌軌道)為為次級長定子—定子(軌軌道)為為初級按速度分分:低速—50-100km/h中速—100-300km/h高速—400-500km/h按材料分分:常導(dǎo)超導(dǎo)低溫超導(dǎo)導(dǎo)高溫超導(dǎo)導(dǎo)日本常導(dǎo)導(dǎo)短定字字磁浮列列車HSST日本HSST試驗樣車車—1978年滑板導(dǎo)向磁鐵鐵機械式安安全制動動懸浮磁鐵鐵及牽引引電機勵勵磁(車輛側(cè)側(cè)-轉(zhuǎn)子)滑輪導(dǎo)向及制制動用軌軌鐵芯定子子繞組(導(dǎo)向)常導(dǎo)電磁磁鐵(懸浮和牽牽引)(軌道側(cè)側(cè)-長定子))德國常導(dǎo)導(dǎo)長定子子磁浮列列車工作作原理54m25m懸浮高度度:8-10mm導(dǎo)向間隙隙:8-10mm德國TR07常導(dǎo)長定定子磁浮浮列車TR08在上海浦浦東進行行商業(yè)試試運行低溫超導(dǎo)導(dǎo)磁浮列列車原理理日本MLX01號超導(dǎo)長長定子高高速磁浮浮列車試驗速度度:553.5km/m,會車試驗驗速度1000.0km/h懸浮高度度100mm山梨試驗驗線高溫超導(dǎo)導(dǎo)磁懸浮浮實驗車車原理常規(guī)永磁磁體屏蔽電流流高溫超導(dǎo)導(dǎo)體鏡象磁體體常規(guī)永磁磁體高溫超導(dǎo)導(dǎo)體原理:利用常規(guī)規(guī)永磁體體的磁場場在高溫超超導(dǎo)體中中引起屏蔽電流流實現(xiàn)懸浮。導(dǎo)向:由高溫超超導(dǎo)體釘釘扎中心心對永磁導(dǎo)導(dǎo)軌磁力力線的釘扎作用用實現(xiàn)導(dǎo)向。釘扎中心心中國高溫溫超導(dǎo)磁磁懸浮實實驗車西南交通通大學(xué)磁磁浮列車車研究中中心全部采用用國產(chǎn)高高溫超導(dǎo)導(dǎo)體塊材材,薄底底(3毫米)方方形液氮低溫容器器工作時時間大于于6小時。在在車體自自重(空空載)時時的懸浮浮高度35毫米,承承載5人時的懸懸浮高度度大于20毫米。該該車導(dǎo)向向力大、、懸浮剛剛度較好好,加速速度1米/秒2,整車在在長15.5米的釹鐵硼永磁導(dǎo)軌軌上自動動運行十十分平穩(wěn)穩(wěn)。磁浮飛機機(MAGPLANE)原理:永永磁體置置于車上上,軌道道為弧形形鋁板,,車輛在車車輪上推推進,達達到一定定速度后后,鋁板切割割磁力線線產(chǎn)生渦渦流磁場場,極性性與永磁磁場相同同,提供斥力力,將車車浮起。。100-150mm車箱輪對永久磁鐵鐵鋁板優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單單懸浮高度度大(150mm)速度高(500-600km/h)成本低美國麻省省理工的的發(fā)明專專利,只只做小模模型試驗驗(C)高速真真空管道道交通系系統(tǒng)High-SpeedEvacuateTubeTransportation超高速是21世紀地面面高速交交通的需需求石油短缺缺將使民民航成為為一般人人難于享享用的奢奢侈品環(huán)保要求求電氣化化的軌道道交通。。隨著社會會經(jīng)濟的的發(fā)展,,人們渴渴望超高高速。真空(或或低壓))管道是是地面交交通達到到超高速速的唯一途經(jīng)經(jīng)否則無法法超越400km/h的警戒線線。30-50年后真空管道道將是不可回避避的選擇真空管道道高速交交通一直直是人類類的美麗麗夢想1922年德國工工程師赫赫爾曼.肯培爾(HermannKemper)提出磁浮浮列車原原理,1934年獲得此此項發(fā)明明專利.肯培爾當當時的設(shè)設(shè)想:“在抽成接近真空空的密閉閉隧道中運行磁磁浮列車車,速度可達達每小時1800公里”.瑞士低壓壓隧道磁磁浮列車車SWISSMETRO氣壓:0.1atm隧道內(nèi)徑徑:5.0m列車外經(jīng)經(jīng):3.2m遮擋系數(shù)數(shù):0.43速度:600km/h美國ETT高真空管道磁磁浮車EvacuatedTubeTransportation真空度:0.000001atm,百萬分之一大大氣壓,可實現(xiàn)幾乎無無阻力運行加速之能量可可在制動時回回收“宇宙航船貼地地飛”比飛機還快的的低壓隧道磁浮浮列車AMERICANMETRO與SWISSMETRO類似.速度想達到1000mph,即1600km/h.真空管道高速速交通的關(guān)鍵鍵技術(shù)1,真空(低壓壓)管道(A)全程隧道還還是架空管道道?主要是建設(shè)成成本問題。全全程隧道幾乎乎不可能,采采用新材料、、新工藝建設(shè)設(shè)架空管道,,成本不會過過高。摘自網(wǎng)站PRTMaglev,G.J.Suppes真空管道高速速交通的關(guān)鍵鍵技術(shù)(B)在管道全長長內(nèi)制造低壓壓所需能量據(jù)G.J.Suppes對PRT的計算:采用用80%效率的風(fēng)機,,將80km長管道抽成:0.2,0.1,0.01,0.001atm大氣壓的低真真空,需要:3.6,5.6,8.4,9.2GJ百萬兆焦的能能量.1GJ=278千瓦小時換算成每人公里為225∽575焦耳,即(66∽160)x10-6千瓦小時每人公里能耗耗<度度電??!在管道全長內(nèi)內(nèi)維持低壓所所需能量由兩部分組成成:A-補充充運營中的損損耗,如旅客客上下等;B-補充空氣氣漏瀉造成的的損耗.由于與構(gòu)造密密切相關(guān),尚尚無計算方法法,但不會超超過全管道制制造真空所需之能量..(C)站臺設(shè)想((SWISSMETRO0)站臺低壓部分分站臺及人行通通道的正常氣壓部部分(D)無移動部件件的道叉(ETT),()2,驅(qū)動裝置采用直線電機機的電磁驅(qū)動動,已形成共共識。1,短定子感應(yīng)應(yīng)電機LIM管道構(gòu)造簡單單,但需車上上供電,難實實現(xiàn)高速.可用于模型試試驗.2,長定子同步步電機LSM

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